بررسی سیستم‌های کنترل لغزش بدنه در خودروهای مدرن

قوانین فیزیک در این جهان کاملاً مشخص هستند. وقتی نوبت به گردش اتومبیل در پیچ‌ها می‌رسد، فیزیک بیان می‌کند که اتومبیل به سمت داخل پیچ متمایل می‌شود؛ تایرها می‌چسبند، سیستم تعلیق خارجی فشرده می‌شود و بدنه به یک طرف منحرف می‌شود. وظیفه سیستم‌های پایداری در لغزش، کاهش همین انحراف است. در طول گردش در پیچ،  محورهای ضدّ لغزش معمولی (میله‌های فولادی که به عنوان فنرهای پیچشی، اعضای چپ و راست تعلیق خارجی را به یکدیگر متصل می‌کنند) بخشی از نیروی فشردگی در اعضای تعلیق خارجی را به تعلق داخلی منتقل می‌کند؛ موضوعی که موجب محدودیت در انحراف و کاهش لغزش بدنه می‌شود. امّا با توجه به اینکه طرفین خودرو از نظر مکانیکی به یکدیگر مرتبط هستند، یک ناهمواری در زیر یکی از چرخ‌ها خودرو باعث می‌شود که از کیفیت سواری در مسیرهای مستقیم کاسته شود.

نوآوری‌ها در سیستم‌های پایداری در لغزش سعی بر این داشته تا با توزیع دوباره بار بین تایرهای داخلی و خارجی در پیچ‌ها، بین گردشِ نرم و سواریِ راحت، تعادل ایجاد کند و در عین حال، در هنگام حرکت در مسیر مستقیم، اتصال بین دو طرف را آزاد کند. برخی از سازندگان این کار را با کاهش انرژی درون سیستم انجام داده‌اند و برخی دیگر نیز از قوانین فیزیک، برعلیه این «فیزیک» کمک گرفته‌اند.

سیستم‌های هوشمند       

این سیستم‌ها به حسگرها و یک قطعه کنترل برای تعیین مسیر حرکت خودرو در مسیر مستقیم یا پیچ جاده متکی هستند و بر این اساس، به صورت هوشمند از ابزارهای الکترونیکی یا هیدرولیکی برای مقاومت در برابر لغزش استفاده می‌کنند.

محورهای ضدّ لغزش دو تکه همراه با فعال‌ساز

یکی از محبوب‌ترین راه‌ها برای کنترل هوشمند لغزش بدنه، استفاده از محورهای رایج ضدّ لغزشی است که به دو تکه تقسیم شده‌اند. یک موتور الکتریکی یا فرمان هیدورلیکی بین این دو قطعه، در صورت نیاز، گشتاور را بین آنها به صورت جداگانه اِعمال می‌کند. سیستمی که بنتلی برای این منظور مورد استفاده قرار می‌دهد، قادر است که محورها را به صورت کامل از یکدیگر باز کند. در نتیجه، شرایط گردش چرخ فوق‌العاده‌ای در خارج از جاده فراهم می‌شود.

کاربردها: بنتلی بنتیگا، ب‌ام‌و X5، X6 و سری‌های ۵ ، ۶ و ۷، لکسس LC500 و LS500، مرسدس‌بنز GLE، پورشه کاین و پانامرا

[+] نصب راحت در شاسی‌های کنونی

[−] سیستم‌های هیدرولیکی با پیچیدگی‌های زیادی در لوله‌کشی، پمپ‌ها و سوپاپ‌ها همراه هستند، جرم خودرو را اضافه می‌کنند و تنظیمات محدودی دارند.

اتصالات دو سر هوشمند

سیستم کنترل شاسی دینامیک پورشه (PDCC) که در ۹۱۱ وجود دارد، از وجود اتصالات دوسر هیدرولیکی (در واقع، به عنوان فعال‌ساز) در محورهای ضدّ لغزش بهره می‌برد. کنترل لغزش بدنه توسط PDCC در ۹۱۱ با استفاده از کوتاه و بلند شدن اتصالات دو سر در هنگام گردش در پیچ، صورت می‌گیرد.

کاربردها: پورشه ۹۱۱

[+] جمع‌وجور، نصب راحت

[−] پیچیدگی‌های سیستم هیدرولیک

سیستم کنترل بدنه مجیک مرسدس‌بنز

مرسدس در سیستم جادویی کنترل بدنه‌اش، از یک سیلندرهیدرولیک در بالای دامپر فنری در هر کدام از چرخ‌ها استفاده کرده است. وقتی وسیله نقلیه در پیچ‌ها گردش می‌کند، این سیلندر جمع و یا کشیده می‌شود و در نتیجه، با کاهش یا افزایش طول فنر فولادی، نسبت به لغزش بدنه واکنش نشان می‌دهد. «منحنی انحراف» می‌تواند موجب حذف لغزش بدنه شده و حتی ۲.۸ درجه دیگر، بدنه خودرو را به طرف داخل پیچ متمایل کند. سیستم کنترل بدنه مجیک شامل سیستم اسکن سطح جاده مرسدس نیز می‌شود؛ سیستمی که با استفاده از دوربین، ناهمواری‌های مسیر را متوجه شده و با استفاده از قطعات هیدرولیکی چرخ‌ها را برای عبور از مسیر تنظیم می‌کند.

کاربردها: مرسدس‌بنز کلاس S

[+] کاربرد چندمنظوره

[−] پیچیدگی‌های سیستم هیدرولیک

سیستم تعلیق هوشمند AI آئودی

سیستم آئودی تقریباً مشابه آن چیزی است که در مجیک بادی کنترل مرسدس وجود دارد، با این تفاوت که به جای سیلندرهای هیدرولیکی، از موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. در این سیستم، محورهای ضدّ لغزش با موتورهای الکتریکی ۲.۷ اسب‌بخاری در هر طرف جایگزین شده‌اند. این موتورها با یک میله پیچشی به سیستم تعلیق متصل هستند و کار خود را در کنار یک فنربندی گازی استاندارد انجام می‌دهند. «کنترل لغزش» تنها یکی از عملکردهای این سیستم است. بزرگترین مزیّت این سیستم در تشخیص و پیش‌بینی ناهمواری‌های مسیر و در نتیجه کاهش اثر ناهمواری‌ها به داخل کابین است. همچنین این سیستم قادر است که در هنگام شتاب‌گیری و ترمزگیری نیز پایداریِ بدنه را حفظ کند و یا در هنگام ورود و خروج سرنشینان، ارتفاع بدنه را تنظیم نماید.

کاربردها: آئودی A8 مدل ۲۰۱۹

[+] کاربرد چندمنظوره

[−] قطعات سنگین، از جمله فنربندی‌های اضافی

سیستم‌های انفعالی

این سیستم‌ها هیچ‌گونه انرژی‌ای به سیستم تعلیق به منظور کاهش لغزش وارد نمی‌کنند.

دامپرهای با اتصال هیدرولیکی مک‌لارن

در سیستم کنترل لغزش مک‌لارن، بین محفظه‌های تراکم در دامپرهای با محفظه‌های ریباند (بازگشتی) در سمت مخالف، اتصال برقرار می‌گردد. در شرایطی که یک طرف از سیستم تعلیق در هنگام گردش در پیچ فشرده شده و طرف دیگر بالا می‌رود، فشار روغن در سیستم اتصال داخلی افزایش می‌یابد و در نتیجه، در مقابل لغزش مقاومت ایجاد می‌گردد. به منظور تغییر در میزان سختی در برابر لغزش (غلتش) در حالت‌های مختلفی که برای شاسی تنظیم می‌شوند، فشار درون سیستم با استفاده از «انباره‌های هیدرولیکی» افزایش یا کاهش پیدا می‌کند.

کاربردها: مک‌لارن P1، سنا، ۶۵۰S، ۶۷۵LT و ۷۲۰S

[+] قطعات الکترونیکی اندک، وزن کمتر، امکان حرکت کاملاً مستقل برای چرخ‌ها

[−] عدم‌قابلیت تنظیم لحظه‌ای برای مقاومت در برابر غلتش

سیستم کنترل ایستادگی در برابر لغزش لکسس

لکسس در این سیستم، از دامپرهای قابل‌تنظیم در کنار محورهای ضدّ لغزش معمولی، به منظور محدود کردن لغزش بدنه در پیچ‌ها استفاده کرده است. این دامپرها می‌توانند در عرض ۱۰ تا ۱۲ میلی‌ثانیه، در بیش از ۶۵۰ نقطه تنظیم شوند و عملکردی شبیه یک پمپ دارند. در طول گردش در پیچ‌ها، این سیستم با استفاده از حرکات کوچک قائم در چرخ‌ها که اندکی بر ارتفاع سیستم تعلیق بیرونی اضافه می‌کند و داخل را نیز فشرده می‌کند، تراز بدنه تنظیم می‌شود.

کاربردها: لکسس LC500 و LS500 (محورهای هوشمند به صورت آپشن)

[+] استفاده از قطعات موجود

[−] لغزش بدنه باید اتفاق بیفتد تا سیستم آن را تصحیح کند.

کاملاً جدا شده

در جیپ رنگلر روبیکون، از مدل سال ۲۰۰۷، قابلیت جداسازی الکترونیکی محور ضدّ لغزش اضافه شده است. این جداسازی در مدل جدید ۲ درب روبیکون باعث می‌شود که ۳۰ درصد به شاخص گردش رامپ (RTI، معیار انعطاف سیستم تعلیق خودرو) اضافه گردد. این سیستم به صورت اتوماتیک در سرعت ۳۰ کیلومتر بر ساعت متصل می‌شود تا از کنترل لغزش در سرعت‌های جاده‌ای اطمینان حاصل گردد.

منبع: caranddriver